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광물 처리 및 습식 제련 회로에서 고형분 펄프의 균일한 현탁과 부유 시약의 효율적인 분산을 달성하는 것은 광물 회수율과 농축 등급을 향상시키는 데 중요한 요소입니다. 펄프 컨디셔닝, 시약 혼합 및 부유 전 침출 공정을 위한 핵심 교반 장비인 광산 혼합 탱크의 유압 설계 및 구조적 무결성은 후속 분리 측정 기준에 직접적인 영향을 미칩니다. 입자 크기 분포가 복잡한 고밀도, 마모성이 높은 펄프에 직면하여 이 장비의 코어 구성 및 유동장 역학에 대한 깊은 이해를 통해 심각한 캐비테이션 마모, 고체 침착 및 현장에서의 고르지 못한 혼합과 같은 실제 생산 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.
고농도 펄프를 위한 유동장 설계 및 임펠러 선택
의 핵심 기능은 광업 혼합 탱크 광물 입자의 침전 속도에 대응하기 위해 기계적 교반을 통해 충분한 유체 역학을 제공하는 것입니다. 선광 공정에서 임펠러 설계는 뚜렷한 공정 요구 사항에 따라 명확하게 차별화됩니다.
- 축류 임펠러 : 고효율 수중익선 임펠러와 같이 주로 유체 내에서 축방향 순환을 발생시키는 형식입니다. 이러한 설계는 낮은 전단율에서 대규모 순환 유량을 출력할 수 있어 매우 낮은 에너지 소비로 탱크 전체에 걸쳐 고체 입자의 바닥을 벗어난 현탁을 달성할 수 있습니다. 대용량 펄프 저장 탱크 및 침출 교반에 매우 적합합니다.
- 방사형 흐름 임펠러 : 유체가 임펠러 중심에서 바깥쪽으로 방사되어 6엽 러쉬턴 터빈 임펠러와 같은 강력한 고전단력을 발생시킵니다. 시약 추가 및 부양의 컨디셔닝 단계에서 이 고전단 유동장은 비수용성 수집기를 마이크론 크기의 물방울로 빠르게 전단하여 시약과 광물 입자 간의 충돌 확률을 크게 높이고 흡착 효과를 향상시킬 수 있습니다.
미네랄 펄프가 탱크 본체 내부에서 모놀리식 회전을 형성하여 혼합 효율성을 감소시키는 것을 방지하려면 광산 혼합 탱크 내부에 수직 배플을 구성해야 합니다. 일반적으로 원통형 탱크의 내벽에는 4개의 수직 배플이 대칭으로 설치됩니다. 배플의 폭은 일반적으로 탱크 직경의 1/12이며 배플과 탱크 벽 사이에 일정한 간격을 유지하여 중앙 와류를 제거하고 접선 흐름을 강한 상부 및 하부 축 순환 흐름으로 변환합니다.
마모 및 부식 방지를 위한 핵심 소재 기술
광산 기계는 고경도 고체 입자로 인한 장기간의 마모와 산 및 알칼리 시약으로 인한 화학적 부식에 직면해 있습니다. Mining Mixing Tank의 장기간 안정적인 작동을 유지하는 열쇠는 탱크 본체의 표면 보호 기술과 교반 시스템에 있습니다.
- 높은 내마모성 고무 라이닝 : 냉간접착 또는 열가류 공정을 적용하여 탱크 내벽과 임펠러 표면을 고탄성, 내마모성 고무로 감싸줍니다. 고무의 탄성 변형은 고체 입자의 충격 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있습니다. 입자 크기가 1mm 미만이고 고형분 농도가 30% 미만인 일반 펄프를 처리할 경우 수명이 일반 탄소강보다 훨씬 길어집니다.
- 고합금강 및 특수 코팅 : 강산성 침출 환경에서 탱크 본체와 변속기 샤프트는 316L 스테인레스 스틸, 듀플렉스 스테인레스 스틸로 구성하거나 폴리테트라플루오로에틸렌으로 표면 스프레이하여 국부적인 공식 및 입계 부식으로 인한 구조적 파손을 방지해야 합니다.
주요 기술 매개변수 비교
광산 혼합 탱크를 평가하거나 구성할 때 기계적 치수, 전송 전력 및 펄프 처리 용량을 일치시키는 것이 중요합니다. 다음은 산업 응용 분야의 일반적인 교반 탱크 사양에 대한 기술 매개변수를 비교한 것입니다.
| 탱크 직경(m) | 탱크 높이(m) | 유효량(m3) | 임펠러 직경(m) | 임펠러 속도(r/min) | 모터 출력(kW) | 최대 적용 펄프 농도(Wt%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 1.0 | 0.78 | 0.28 | 360 | 1.5 | 30% |
| 1.5 | 1.5 | 2.55 | 0.42 | 300 | 3.0 | 30% |
| 2.0 | 2.0 | 6.00 | 0.55 | 240 | 5.5 | 35% |
| 3.0 | 3.0 | 20.50 | 0.85 | 180 | 15.0 | 40% |
| 4.0 | 4.0 | 48.50 | 1.10 | 135 | 30.0 | 40% |
실제 엔지니어링 선택에서 탱크 본체의 종횡비(H/D)는 일반적으로 1.0과 1.2 사이에서 제어됩니다. 높이가 너무 크면 1단 임펠러로는 탱크 상부의 서스펜션 효과를 보장할 수 없습니다. 이러한 경우, 탱크 전체의 펄프 농도 균일성이 95% 이상에 도달하도록 이중 단계 또는 다단계 임펠러 시스템을 설계해야 합니다.
드라이브 시스템의 엔지니어링 설계 및 중부하 시동
광산 혼합 탱크의 구동 메커니즘은 일반적으로 견고한 전기 모터, 단단한 톱니 표면 감속기 및 향상된 메인 베어링 하우징으로 구성됩니다. 광산의 정전이나 정지정지 등 갑작스러운 상황으로 인해 탱크 내 고형 입자가 단시간 내에 빠르게 침전되어 임펠러를 묻어 탱크 샌딩 현상이 발생할 수 있습니다.
무거운 하중이나 샌딩된 조건에서도 재시동 문제를 해결하려면 장비 구성에서 높은 시동 토크 계수를 고려해야 합니다. 변속기 샤프트의 강도 계산은 정격 토크를 충족해야 할 뿐만 아니라 임펠러가 회전할 때 펄프의 고르지 못한 유동장으로 인해 발생하는 교번 반경 방향 힘을 견뎌야 합니다. 가변 주파수 구동 시스템을 구성함으로써 생산 공정 중 펄프 흐름 및 농도의 변동에 따라 임펠러 속도를 동적으로 조정하여 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 또한 저속, 고토크 소프트스타트 모드를 제공하여 충격하중 손상으로부터 감속기어와 메인샤프트를 효과적으로 보호할 수 있습니다.
